研究人员开发了高效晶体白色有机发光二极管的结构

极光欣色 2024-05-24 07:24:05

(a) BP1T晶体薄膜,(b) 2FPPICz晶体外延薄膜。(c)在2FPPICz晶体外延薄膜上生长的DMAC-DPS纳米聚团的示意图

有机发光二极管(OLED)作为新一代显示技术应运而生。有机晶体材料具有优异的热稳定性、化学稳定性和高载流子迁移率,是开发发光器件的理想选择。

中国科学家发明了一种晶体白色OLED,该OLED具有快速发光,低串联电阻焦耳热损耗比和增强的光子输出,显示出其在开发下一代OLED方面的巨大潜力。

在信息技术不断发展的背景下,人们对显示技术和照明设备的需求日益增长。有机发光二极管(oled)由于其自发发光的特性、高对比度、宽颜色范围、宽视角、无眩光、快速响应和灵活性而备受关注。

在oled的商业化生产中,非晶有机半导体材料因其优异的成膜能力和适合大面积加工而被广泛应用。与非晶材料相比,有机晶体材料具有优越的热稳定性、化学稳定性和高载流子迁移率,使其成为开发高性能发光器件的另一个有前途的选择。

在《光:科学与应用》杂志上发表的一篇新论文中,中国科学院长春应用化学研究所的闫东行教授领导的一个科学家团队报道了采用热激活延迟荧光(TADF)材料和橙色磷光掺杂剂(phos . d)开发高性能晶体白色oled的嵌入纳米聚集体(NA)结构的晶体主体基质(CHM)。

通过应用CHM-NA-D结构,可以以一种新颖的方式控制发光行为,并且可以通过调制结构内的组件来创建不同的器件。

本文将晶体oled的材料体系扩展到热激活延迟荧光(TADF)。通过合理的材料能级选择和器件结构设计,在CHM-TADFNA-D器件内对纳米聚集体的可控嵌入和磷光客体位置的研究,有效地优化了激子形成区。这种对器件激子利用过程的调整使激子利用率最大化,这对提高器件性能至关重要。

此外,晶体主体与纳米聚集体之间的接触导致有机异质结效应,可以有效降低器件的电导率,形成高电导率通道,最终降低器件的驱动电压。

得益于晶体主体,确保了器件中高效的载流子传输通道;晶体主体与纳米聚集体之间的有机异质结效应有效降低了器件的导电性;TADF纳米聚集体和磷光客体对激子的有效利用;该器件的最大亮度达到29173 cd m-2,外量子效率(EQE)达到12.8%,创造了基于晶体材料的WOLED效率的新纪录。

与传统的非晶态oled相比,本文的晶体oled在低驱动电压下具有更高的亮度,更低的焦耳热损失和更高的光子输出效率,表明了该方法在制造白色oled方面的巨大潜力。

致谢:刘益军、朱峰、王悦、颜东航

WEG法制备的晶体WOLED成功实现了高效发光,显示了晶体薄膜有机发光二极管的巨大潜力。高迁移率晶体框架与具有高激子利用率的guest相结合,在保证晶体结构优势的同时,拓宽了器件结构的设计风格,展示了有机晶体材料在开发下一代WOLEDs方面的巨大潜力。

目前,主机的能级限制限制了更高效材料的使用。随后,将进一步开发晶体基质,以更好地扩展材料体系,增强晶体体系的多功能性。

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